Le potenzialità della generazione distribuita

Per generazione distribuita si intende in genere la generazione di energia elettrica in unità localizzate in più punti del territorio. Non è possibile dare una definizione precisa per quanto riguarda la taglia o la tipologia degli impianti, che possono essere motori termici a biomassa e non, aereogeneratori, generatori fotovoltaici, impianti di solare termodinamico, con taglie che vanno da pochi kW a diversi Mw. Una caratterizzazione più precisa può essere fatta dal punto di vista della connessione di questi generatori alla rete elettrica: essendo localizzati in località remote (campi eolici) o in prossimità dell’utente finale (cogenerazione), questi impianti devono essere collegati ad una rete di distribuzione a basso voltaggio.
Questo schema spaziale è in contrapposizione con la realtà tradizionale della rete elettrica, che prevede grandi centrali collegate alla rete di distribuzione ad altissima tensione. È proprio in contrapposizione a questa architettura che deve essere inteso il termine “generazione distribuita”.
Un aspetto centrale della Generazione Distribuita è rappresentato dalla “convergenza” di due mondi: quello dell’energia e quello dei sistemi informativi o ICT, che offre gli strumenti di governo e di controllo delle reti delocalizzate in territori vasti. L’obiettivo delle applicazioni ICT finalizzate al controllo della GD è molteplice: da una parte il controllo volto a raggiungere obiettivi di performance, dall’altra un controllo di sicurezza applicato ad ogni singolo impianto che di per se rappresenta potenzialmente l’anello debole di una catena complessa. I sistemi ICT dedicati all’energia sono oggetto di numerosi studi che hanno anche condotto alla formulazione di strategie elaborative che vanno sotto il nome di “grid computing”.
In un sistema distribuito i dati provenienti dalle unità di controllo sono convogliati verso banche dedicate che ospitano anche gli strumenti di calcolo e gli algoritmi necessari all’elaborazione delle simulazioni di carico e l’ottimizzazione delle prestazioni dell’intera rete che deve garantire affidabilità e solidità. L’affermarsi della Generazione
Distribuita rende potenzialmente debole il sistema elettrico di un territorio se lasciato privo di controllo. I piccoli operatori non sono “organizzati” per lavorare in un contesto di network e vivono la propria esperienza in un modello “ad isola” pur essendo destinati alla connessione alla rete elettrica nazionale.
Estensivamente un sistema ICT integrato nei singoli impianti, nel contesto di un network di produttori di energia, offre un sistema di monitoraggio, in tempo reale, della produzione di energia e dello stato di salute degli impianti.
Inoltre, interrelando i consumi energetici e correlandoli ai criteri di esercizio e di produzione e fornendo la possibilità di spostarli in fasce orarie a prezzi più vantaggiosi sarà possibile migliorare la performance e la stabilità della rete locale.
I sistemi ICT garantiscono ai piccoli impianti l’individuazione di eventuali malfunzionamenti di macchinari, il preavviso, con opportuni allarmi dei picchi anomali di potenza. Tutto questo determina l’ottimizzazione della manutenzione degli impianti per minimizzare le perdite di produzione e la conoscenza in tempo reale del costo energetico, cumulando dati provenienti da siti diversi e per consumi diversi: energia elettrica, gas, acqua. Anche l’utenza finale ha dei vantaggi immediati: la gestione della spesa energetica per centri di costo consente la selezione del miglior fornitore confrontando offerte diverse attraverso simulazioni con le curve di carico dell’utente.
Il meccanismo di funzionamento si fonda su un elaboratore centrale che provvede ad acquisire ed archiviare le grandezze, ed inviare i comandi, candendo i server attivi sul front-end delle varie apparecchiature.
Attraverso un browser attivo su un computer remoto consente di interagire completamente con il sistema. Ciascun apparato inoltre, tramite un proprio front-end proprietario, mette a disposizione le grandezze acquisite tramite HTTP server od UDP server. Tra i diversi apparati avviene uno scambio di messaggi, in formato HTML od XML. L’architettura del sistema ICT basato su standard interoperabili, rende possibile la “messa in rete” di strutture eterogenee non soltanto per la tipologia di fonte energetica ma anche per la “proprietà” che in molti casi, nella GD, fa capo a soggetti privati di piccole dimensioni aziendali con poche unità di controllo remoto. I dati elaborati dal sistema sono poi resi disponibili sulla rete internet, sia per un accesso da analisti indipendenti che da parte dei consumatori e del sistema della ricerca (Università, CNR, Enea etc). Di fatto i modelli organizzativi di Generazione Distribuita rappresentano la frontiera di controllo e gestione dell’energia allo stato attuale dell’implementazione dei sistemi di produzione da Fonti Rinnovabili, rafforzandone il ruolo nel contesto energetico del territorio.